熱の無駄遣いをやめよう：ウェーハをより効率的に加熱する方法
シリコンウェーハを加熱するには、正確さが不可欠です。しかし問題は、一般的な赤外線ランプでは熱があらゆる方向に放出されてしまうことです。つまり、360度全方位に熱が広がってしまいます。
狭い半導体製造装置内では、その熱はウェーハに留まらず、装置の内壁に当たってしまいます。すると、装置の外装が非常に高温になってしまいます。これはエネルギーの無駄遣いであり、また、装置のそばに立つ人にとっては安全上のリスクもあります。
「噴射状の熱」を解決する方法
私たちは、単に石英管をそのまま使うのではなく、特殊な反射器やコーティングを使用して、赤外線エネルギーを必要な場所にだけ送り込みます。これは、電球から懐中電灯に切り替えるのと同じです。光束を絞ることで、光子がウェーハに直接当たり、装置の外装が過度に加熱されるのを防ぎます。
デメリットもある
良い点は、ワット密度を高めても装置の内部が壊れないことです。そうすれば、ウェーハの温度上昇もずっと速くなります。
しかし注意が必要です。光束を絞りすぎると、熱が非常に集中します。もしウェーハがわずかにずれていたり、Z軸の位置が正しくなければ、表面の温度が不均一になってしまいます。そのため、PIDコントローラを正確に調整する必要があります。
冷却と清潔さを保つ
壁面が冷たく保たれていれば、装置の寿命も長くなります。通常、壁面が熱くなると、シール部分が破損したり、部品が変形したりします。そうならないためにも、壁面を冷たく保つことが大切です。
もう一つの重要なポイントは、反射器を常に清潔に保つことです。簡単そうですが、ほんの少しのほこりや残留物でも光束が散乱してしまいます。そうなると、熱が再び装置の内壁に戻ってしまいます。光学系をきれいに保つことで、システムの効率を維持できます。